IL GPS
(GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
SISTEMA GLOBALE DI RILEVAMENTO DELLA POSIZIONE NAVSTAR GPS
NAVigation Satellite Time And Ranging Global Positioning System
sistema di posizionamento e navigazione satellitare che fornisce posizione e orario
di qualsiasi punto sulla Terra
in contatto con almeno 4 satelliti del sistema
sistema gestito dal Governo degli Stati Uniti d’America dal 1991 esteso ad usi civili dal 2000 non criptato
sistema composto da:
1. Sezione orbitante (satelliti)
2. Sezione terrestre (antenna e ricevitore) 3. Sezione di controllo
(stazioni a terra)
1. SEZIONE ORBITANTE
SATELLITI STATUNITENSI NAVSTAR 31 satelliti
quota 26.560 km
6 piani orbitali inclinati di 55°sul piano equatoriale periodo di rivoluzione 11h 58m
su ogni satellite
- orologi atomici (al cesio o al rubidio) - razzi per le correzioni di orbita
- pannelli solari per produzione di energia - batterie di emergenza
ogni satellite emette su 2 canali L1 per uso civile
L2 per correzione dei disturbi di trasmissione (uso militare)
dati forniti da ogni satellite - posizione del satellite - tempo di trasmissione dati - parametri dell’orbita
2. SEZIONE TERRESTRE (ANTENNA E RICEVITORE)
ANTENNA per la ricezione dei dati satellitari
RICEVITORE contenente:
* parte elettronica di decodifica dei dati e di calcolo
* orologio di precisione
* parte di colloquio con l’utente (display e tasti)
3. SEZIONE DI CONTROLLO
* stazione di controllo principale (master control station) Colorado Springs
* stazione di controllo principale alternativa
* 4 stazioni di monitoraggio a terra
(Kwajalein, isola di Ascension, Diego Garcia, Hawaii)
* 6 stazioni di controllo collegate
il GPS è un sistema che lavora sui dati inviati contemporaneamente
da almeno 4 satelliti
si basa sul posizionamento sferico cioè sulla misurazione
del tempo impiegato da un segnale radio a percorrere
la distanza satellite-ricevitore
velocità di spostamento dei segnali (300.000 km/sec)
distanzadel satellite D = T x V
in base alla distanza e alla posizione istantanea dei satelliti il GPS calcola coordinatee quotadel punto
in cui è posizionato
il ricevitore si trova sulla intersezione delle sfere con raggio uguale alle distanze dei satelliti
VANTAGGI DEL SISTEMA GPS
1. si utilizza in qualunque punto della superficie terrestre con qualsiasi condizione meteorologica
durante il dì e la notte
2. non necessita di visuali tra punti di riferimento 3. fornisce risultati con alta precisione geodetica
5. i dati sono ottenuti in tempo reale 4. non è necessario personale addestrato
DATI FORNITI DAL SISTEMA GPS
SITUAZIONE SATELLITARE
POSIZIONE DEL RICEVITORE (COORDINATE E QUOTA) DIREZIONE E DISTANZA DI DESTINAZIONI STABILITE
DIREZIONE E VELOCITA’ DI SPOSTAMENTO
ESEMPI DI SCHERMATE SUL DISPLAY DEL RICEVITORE
situazione satellitare momentanea quota
coordinate
velocità di spostamento direzione di spostamento traccia del percorso
memorizzazione di way-points
PRECISIONE DEL SISTEMA GPS
. numero e posizione dei satelliti “visibili” dal ricevitore . rifrazione dei segnali satellitari attraverso la ionosfera . impedimenti naturali o antropici alla ricezione dei segnali . errore multipercorso (multipath error)
rifrazione multipath error
rete GPS
unione di 4 o più stazioni GPS permanenti (ogni stazione è munita di ricevitori GPS fissi, sempre attivi, omogenei per precisione e qualità)
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le stazioni sono costantemente connesse ad una struttura informatica con sistemi hardware e software specifici
DATI DI POSIZIONAMENTO GPS
COORDINATE PLANIMETRICHE(latitudine e longitudine)
calcolate nel sistema WGS84 trasformate in coordinate corrispondenti
all’ellissoide internazionale (per l’Italia)
QUOTE
calcolate nel sistema WGS84
trasformate in quote ortometriche (rispetto al geoide)
DIFFERENZE DI LATITUDINE DIFFERENZE DI LONGITUDINE DIFFERENZE TRA
I SISTEMI WGS84 E ED50
in secondi di grado
SCOSTAMENTI TRA SISTEMA WGS84 E GEOIDE
altimetria
a livello globale tra +75 m e -105 m
per l’ Italia tra +42 m e +54 m
L’ORIENTAMENTO DELLA CARTA
NORD GEOGRAFICO NORD MAGNETICO
NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO
Ng Nq
3 TIPI DI NORD Nm
LA DECLINAZIONE MAGNETICA
ANGOLO FORMATO DALLA DIREZIONE DELLA COMPONENTE ORIZZONTALE DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
CON LA DIREZIONE DEL NORD GEOGRAFICO
varia nel tempo e nello spazio
la declinazione varia in rapporto allo spostamento continuo del polo nord magnetico
spostamenti medi di 2 km/anno
posizione attuale (2003) 78°18’ N 104°W
(Canada sett.)
la declinazione magnetica può essere orientale od occidentale
linea agonica
LA CONVERGENZA
ANGOLO TRA IL NORD GEOGRAFICO E IL NORD DEL RETICOLATO CHILOMETRICO
meridiano geografico meridiano rete
Sezione “Berceto” 216 I
dal °°millesimale al °sessagesimale dal °sessagesimale al °°millesimale
CALCOLO DELLA DECLINAZIONE MAGNETICA ATTUALE ANNO 2014
differenza in anni 29 anni 29 anni x 6’30” = 3°08’ 30”
variazione totale
- 0°45’ + 3°08’30” =
2°25’ 30”
declinazione magnetica attuale
I VALORI POSITIVI VANNO POSTI A SINISTRA DELLO ZERO DELLA SCALA GRADUATA
valore attuale declinazione magnetica 2°25’ 30”
SEGNI CONVENZIONALI IGM
VIABILITA’ ELEMENTI IDROGRAFICI NATURALI E ANTROPICI
EDIFICI OPERE ANTROPICHE
VEGETAZIONE
carta
vecchia edizione
carta
nuova edizione
scarpata rocciosa
sorgente sentiero facile
tabernacolo
scarpata corso d’acqua non perenne
corso d’acqua perenne acquedotto
